コンテンツにスキップ

パーマネント (数学)

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』

: Permanent (determinant) [1]Permutation determinantPermanent[2][3]


[]


n A (ai,j) 


 Sn σ 1, 2, , n









A A 

 A per A, perm A, Per A Minc (1984)  A Per(A),  per(A) 使Muir (1882)  

1812 fonctions symétriques permanentes [4]使 Muir (1882) [5]:108

[]


 nn A= (aij) [6]:25-26

perm(A)  A P, Q perm(A) = perm(PAQ) 

A  sperm(A)  sperm(A) 

perm(A) perm(A) = perm(A).

n A (aij), B (bij) 


[7]:2s, t {1, 2, , n} s, t

[6]:26[ 1]

[7]:12[ 2]

[]


[8]2

[]


[9]H    Hx1, x2, , xk H


 H  k  , 


 



[]


 A (aij)  aij i j  (vertex-disjoint)  iσ(i) σ  {1, 2, , n}n {1, 2, , n}  σ  i i σ(i) 




n A


σ  {1, 2, , n}  A

[]


 A (aij)  {x1, x2, , xn}  {y1, y2, , yn}  xi yj aijxi  yj  σ 


A 

[]

[]


 0  1

Ω(n,k)  n (0, 1)- k A perm(A) > 0 [6]:124 n>1  Ω(n2 + n+ 1, n+ 1) n = 2, 3, 4  24, 3852, 18,534,400 [6]:124n = 2  Z perm(Z) = 24 = |det(Z)|  Z Z[6]:125



A  Ω(n,k) k >3 perm(A) > |det (A)| k = 3  perm(A) = |det(A)| k = 3 A  Z e n= 7e  perm(A) = 24e 

  n- {1, 2, , n} A = (aij)  aij i j 1,  0  (0, 1)-perm(A)  n-[7]:12problème des ménages: n-


 J 1 nI  n


I'  (i, i+ 1) (n, 1) (0, 1)-

[]


H. Minc (1963)[10]1973[5]:101 n (0, 1)-

 (BregmanMinc inequality)

 1  i nA  i ri 1



[]


Van der Waerden (1926) n n!/nn  1/n [11](B. Gyires 1980)[12]  (G. P. Egorychev 1980, 1981)[13][14]  (D. I. Falikman 1981)[15]Egorychev [16] Egorychev  Falikman 1982[17]

計算[編集]


 H. J. Ryser (1963) Ryser[5]:99:



Ak  A kP(Ak)  AkAk  P(Ak)  Σk 




 

(0, 1)-#PFP = #P  P = NP A  M ε > 0  εM [18] εM M [19]

マクマホンの基本定理[編集]


n A= (aij) 


F(x1, x2, , xn)   perm(A) [7]:14





 n  
  


 (MacMahon's Master Theorem)


   
[7]:17I  nX  (x1, x2, , xn) 

[]


[20]m × n A= (aij)  m n


P(n,m)  n- {1, 2, , n}  m[6]:25

RyserA  m× n (m  n) A  k AkAk  P(Ak),  Ak P(Ak)  σk 


[6]:26

[]


:



S1, S2, , Sm n-m  n A m× n (0, 1)-systems of distinct representatives; ; SDR perm(A) [6]:54[ 3]

[]





[]

注釈[編集]

  1. ^ 簡単な例を以下に示す:
  2. ^ 例えば、第一列に沿った展開:
    あるいは最終行に沿った展開:
  3. ^ ホールの結婚定理も参照

出典[編集]



(一)^ Marcus, Marvin; Minc, Henryk (1965). Permanents. Amer. Math. Monthly 72: 577-591. doi:10.2307/2313846. https://www.maa.org/programs/maa-awards/writing-awards/permanents. 

(二)^ 741997321-331doi:10.11540/jsiamt.7.4_321 

(三)^  (2014) (PDF). ImmanantImmanantal Polynomials. 19 . http://math.shinshu-u.ac.jp/~maekawa/wakate2014/proceedings/tabata_proceedings.pdf. 

(四)^ Cauchy, A. L. (1815), Mémoire sur les fonctions qui ne peuvent obtenir que deux valeurs égales et de signes contraires par suite des transpositions opérées entre les variables quelles renferment., Journal de l'École Polytechnique 10: 91169, https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k90193x/f97 

(五)^ abcvan Lint & Wilson 2001.

(六)^ abcdefghRyser 1963.

(七)^ abcdePercus 1971.

(八)^ Aaronson, Scott (14 November 2010). "The Computational Complexity of Linear Optics". arXiv:1011.3245

(九)^ Bhatia, Rajendra (1997). Matrix Analysis. New York: Springer-Verlag. pp. 16-19. ISBN 0-387-94846-5 

(十)^ Minc, Henryk (1963), Upper bounds for permanents of (0,1)-matrices, Bulletin of the American Mathematical Society 69: 789-791, doi:10.1090/s0002-9904-1963-11031-9 

(11)^ van der Waerden, B. L. (1926), Aufgabe 45, Jber. Deutsch. Math.-Verein. 35: 117 .

(12)^ Gyires, B. (1980), The common source of several inequalities concerning doubly stochastic matrices, Publicationes Mathematicae Institutum Mathematicum Universitatis Debreceniensis 27 (3-4): 291304, MR604006 .

(13)^ Egoryčev, G. P. (1980) (Russian), Reshenie problemy van-der-Vardena dlya permanentov, Krasnoyarsk: Akad. Nauk SSSR Sibirsk. Otdel. Inst. Fiz., p. 12, MR602332 . Egorychev, G. P. (1981), Proof of the van der Waerden conjecture for permanents (Russian), Akademiya Nauk SSSR 22 (6): 6571, 225, MR638007 

(14)^ Egorychev, G. P. (1981), The solution of van der Waerden's problem for permanents, Advances in Mathematics 42 (3): 299-305, doi:10.1016/0001-8708(81)90044-X, MR642395 .

(15)^ Falikman, D. I. (1981), Proof of the van der Waerden conjecture on the permanent of a doubly stochastic matrix (Russian), Akademiya Nauk Soyuza SSR 29 (6): 931-938, 957, MR625097 .

(16)^ Brualdi 2006, p. 487.

(17)^ Fulkerson Prize, Mathematical Optimization Society, retrieved 2012-08-19.

(18)^ Jerrum, M.; Sinclair, A.; Vigoda, E. (2004), A polynomial-time approximation algorithm for the permanent of a matrix with nonnegative entries, Journal of the ACM 51: 671-697, doi:10.1145/1008731.1008738 

(19)^ Chakhmakhchyan, Levon; Cerf, Nicolas; Garcia-Patron, Raul (2017). A quantum-inspired algorithm for estimating the permanent of positive semidefinite matrices. Phys. Rev. A 96 (2): 022329. arXiv:1609.02416. Bibcode: 2017PhRvA..96b2329C. doi:10.1103/PhysRevA.96.022329. 

(20)^  Minc (1984)  Ryser (1963) 

参考文献[編集]

  • Brualdi, Richard A. (2006). Combinatorial matrix classes. Encyclopedia of Mathematics and Its Applications. 108. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0-521-86565-4. Zbl 1106.05001 
  • Minc, Henryk (1978). Permanents. Encyclopedia of Mathematics and its Applications. 6. With a foreword by Marvin Marcus. Reading, MA: Addison–Wesley. ISSN 0953-4806. OCLC 3980645. Zbl 0401.15005 
  • Muir, Thomas; William H. Metzler. (1960) [1882]. A Treatise on the Theory of Determinants. New York: Dover. OCLC 535903 
  • Percus, J.K. (1971), Combinatorial Methods, Applied Mathematical Sciences #4, New York: Springer-Verlag, ISBN 0-387-90027-6 
  • Ryser, Herbert John (1963), Combinatorial Mathematics, The Carus Mathematical Monographs #14, The Mathematical Association of America 
  • van Lint, J.H.; Wilson, R.M. (2001), A Course in Combinatorics, Cambridge University Press, ISBN 0521422604 

関連文献[編集]

  • Hall, Jr., Marshall (1986), Combinatorial Theory (2nd ed.), New York: John Wiley & Sons, pp. 56-72, ISBN 0-471-09138-3  Contains a proof of the Van der Waerden conjecture.
  • Marcus, M.; Minc, H. (1965), “Permanents”, The American Mathematical Monthly 72: 577-591, doi:10.2307/2313846 

外部リンク[編集]